JP2016520348A - System and method for enhancing slow wave activity of sleep based on cardiac activity - Google Patents
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Abstract
本開示は、被検者の睡眠セッションを管理するためのシステム及び方法に関する。睡眠セッションを管理することは、睡眠セッション中の被検者の心臓活動に基づく。被検者の四肢に装着されるか、かつ/又は被検者からある距離を置いて配置される1つ以上のセンサを介してモニタされるような心臓活動は、徐波睡眠の期間を決定するのに使用される。徐波睡眠の期間中に感覚刺激が被検者に伝達されて、徐波活動を増進する。睡眠中に四肢上にセンサを装着すること、かつ/又は被検者から少し離してセンサを配置することは、被検者がEEGキャップを装着することとは対照的に、被検者にとってより快適なものとなる。The present disclosure relates to systems and methods for managing a subject's sleep session. Managing the sleep session is based on the subject's cardiac activity during the sleep session. Cardiac activity, such as being worn through one or more sensors placed on the subject's limbs and / or located at a distance from the subject, determines the duration of slow wave sleep Used to do. Sensory stimuli are transmitted to the subject during the slow wave sleep period to enhance slow wave activity. Wearing a sensor on the limb during sleep and / or placing the sensor slightly away from the subject is more for the subject as opposed to the subject wearing the EEG cap. It will be comfortable.
Description
本開示は、1つ以上のセンサによって生成される、現在の睡眠セッション中の被検者の脈拍数及び/又は血液量に関連する信号を伝達する出力信号に基づいて、被検者の現在の睡眠セッションを管理するためのシステム及び方法に関する。 The present disclosure is based on an output signal generated by one or more sensors that conveys a signal related to a subject's pulse rate and / or blood volume during a current sleep session. The present invention relates to a system and method for managing sleep sessions.
睡眠をモニタリングするシステムは知られている。睡眠をモニタリングする典型的なシステムは、睡眠中にユーザの頭部に装着される脳波(EEG:electroencephalogram)キャップを含む。EEGキャップは、ユーザの快適レベルを低下させ、睡眠を妨げることがある。睡眠中の感覚刺激が知られている。睡眠中の感覚刺激はしばしば、連続的に及び/又は被検者の睡眠パターンに対応しない間隔で適用される。 Systems for monitoring sleep are known. A typical system for monitoring sleep includes an electroencephalogram (EEG) cap that is worn on the user's head during sleep. EEG caps can reduce the comfort level of the user and interfere with sleep. Sensory stimuli during sleep are known. Sensory stimuli during sleep are often applied continuously and / or at intervals that do not correspond to the subject's sleep pattern.
本開示は、先行するシステムにおける不備を克服する。 The present disclosure overcomes deficiencies in prior systems.
したがって、本開示の1つ以上の態様は、被検者の現在の睡眠セッションを管理するように構成されるシステムに関する。このシステムは、1つ以上の感覚刺激装置と、1つ以上のセンサと、1つ以上のプロセッサとを備える。1つ以上の感覚刺激装置は、被検者に感覚刺激を与えるように構成される。1つ以上のセンサは、現在の睡眠セッション中の被検者の脈拍数又は血液量のうちの1つ以上に関連する情報を伝達する出力信号を生成するよう構成される。1つ以上のプロセッサは、コンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成される。コンピュータプログラムモジュールは、パラメータモジュールと、睡眠段階モジュールと、制御モジュールとを含む。パラメータモジュールは、出力信号に基づいて1つ以上の心臓活動パラメータを決定するように構成される。1つ以上の心臓活動パラメータは、脈拍数メトリック又は血液量メトリックのうちの1つ以上を含む。脈拍数メトリック及び血液量メトリックは、現在の睡眠セッション中の被検者の現在の睡眠段階に関連する。睡眠段階モジュールは、決定されたパラメータに基づいて被検者の現在の睡眠段階を決定するように構成される。睡眠段階モジュールは、被検者が現在徐波睡眠(slow wave sleep)であるかどうかを判断するように構成される。制御モジュールは、被検者が徐波睡眠中であると判断された間に、被検者に感覚刺激を与えて被検者の徐波活動(SWA:slow wave activity)を高めるように、1つ以上の感覚刺激装置を制御するように構成される。一部の実施形態において、SWAは、脳波(EEG)によって予測され得る。一部の実施形態では、SWAは、0.5〜4.0Hzの帯域のEEG信号の電力に相当する。 Accordingly, one or more aspects of the present disclosure relate to a system configured to manage a subject's current sleep session. The system includes one or more sensory stimulators, one or more sensors, and one or more processors. The one or more sensory stimulation devices are configured to provide sensory stimulation to the subject. The one or more sensors are configured to generate an output signal that conveys information related to one or more of the subject's pulse rate or blood volume during the current sleep session. The one or more processors are configured to execute computer program modules. The computer program module includes a parameter module, a sleep stage module, and a control module. The parameter module is configured to determine one or more cardiac activity parameters based on the output signal. The one or more cardiac activity parameters include one or more of a pulse rate metric or a blood volume metric. The pulse rate metric and blood volume metric are related to the subject's current sleep stage during the current sleep session. The sleep stage module is configured to determine the current sleep stage of the subject based on the determined parameters. The sleep stage module is configured to determine whether the subject is currently slow wave sleep. The control module applies a sensory stimulus to the subject to increase the subject's slow wave activity (SWA) while it is determined that the subject is in slow wave sleep. It is configured to control one or more sensory stimulators. In some embodiments, SWA can be predicted by electroencephalogram (EEG). In some embodiments, SWA corresponds to the power of an EEG signal in the 0.5-4.0 Hz band.
本開示のまた別の態様は、管理システムを用いて被検者の現在の睡眠セッションを管理するための方法に関する。上記システムは、1つ以上の感覚刺激装置と、1つ以上のセンサと、コンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成される1つ以上のプロセッサとを備える。コンピュータプログラムモジュールは、パラメータモジュールと、睡眠段階モジュールと、制御モジュールとを備える。方法は、1つ以上のセンサを用いて、現在の睡眠セッション中の被検者の脈拍数又は血液量のうちの1つ以上に関連する情報を伝達する出力信号を生成するステップと;パラメータモジュールを用いて、出力信号に基づいて1つ以上の心臓活動パラメータを決定するステップであって、1つ以上の心臓活動パラメータが、脈拍数メトリック又は血液量メトリックのうちの1つ以上を含み、脈拍数メトリック及び血液量メトリックが、現在の睡眠セッション中の被検者の現在の睡眠段階に関連する、ステップと;睡眠段階モジュールを用いて、決定されたパラメータに基づいて被検者の現在の睡眠段階を決定するステップと;睡眠段階モジュールを用いて、被検者が現在徐波睡眠中であるかどうかを判断するステップと;被検者が徐波睡眠中であると判断された間に、制御モジュールを用いて、感覚刺激を被検者に与えて被検者の徐波活動を高めるように、1つ以上の感覚刺激装置を制御するステップと;を含む。一部の実施形態において、1つ以上の感覚刺激装置は、睡眠の徐波を誘発するように被検者に感覚刺激を与えるよう制御される。誘発される睡眠の徐波の発現は、徐波活動を介して測定され得る。 Yet another aspect of the present disclosure relates to a method for managing a subject's current sleep session using a management system. The system comprises one or more sensory stimulators, one or more sensors, and one or more processors configured to execute computer program modules. The computer program module includes a parameter module, a sleep stage module, and a control module. The method uses one or more sensors to generate an output signal conveying information related to one or more of a subject's pulse rate or blood volume during a current sleep session; and a parameter module; And determining one or more cardiac activity parameters based on the output signal, wherein the one or more cardiac activity parameters include one or more of a pulse rate metric or a blood volume metric, A number metric and a blood volume metric relate to the current sleep stage of the subject during the current sleep session; and a current sleep of the subject based on the parameters determined using the sleep stage module Determining a stage; using the sleep stage module to determine whether the subject is currently in slow wave sleep; and the subject is in slow wave sleep Controlling one or more sensory stimulation devices to provide sensory stimulation to the subject to enhance the subject's slow wave activity using the control module while determined to be . In some embodiments, the one or more sensory stimulation devices are controlled to provide sensory stimulation to the subject to induce a slow wave of sleep. Induced sleep slow wave expression can be measured via slow wave activity.
本開示の更に別の態様は、被検者の現在の睡眠セッションを管理するように構成されるシステムに関する。このシステムは、被検者に感覚刺激を与える手段と;現在の睡眠セッション中の被検者の脈拍数又は血液量のうちの1つ以上に関連する情報を伝達する出力信号を生成する手段と;コンピュータプログラムモジュールを実行する手段とを備える。コンピュータプログラムモジュールは、出力信号に基づいて1つ以上の心臓活動パラメータを決定する手段であって、1つ以上の心臓活動パラメータが、脈拍数メトリック又は血液量メトリックのうちの1つ以上を含み、脈拍数メトリック及び血液量メトリックが、現在の睡眠セッション中の被検者の現在の睡眠段階に関連する、1つ以上の心臓活動パラメータを決定する手段と;決定されたパラメータに基づいて、被検者の現在の睡眠段階を決定する手段であって、被検者が現在徐波睡眠中であるかどうかを判断するように構成される現在の睡眠段階を決定する手段と;被検者が徐波睡眠中であると判断されている間に、感覚刺激を被検者に与えて被検者の徐波活動を高めるように、感覚刺激を与える手段を制御する手段とを備える。 Yet another aspect of the present disclosure relates to a system configured to manage a subject's current sleep session. The system includes means for providing a sensory stimulus to the subject; and means for generating an output signal that conveys information related to one or more of the subject's pulse rate or blood volume during the current sleep session; Means for executing computer program modules. The computer program module is a means for determining one or more cardiac activity parameters based on the output signal, wherein the one or more cardiac activity parameters include one or more of a pulse rate metric or a blood volume metric, Means for determining one or more cardiac activity parameters, wherein the pulse rate metric and the blood volume metric relate to the current sleep stage of the subject during the current sleep session; based on the determined parameters Means for determining a person's current sleep stage, the means for determining a current sleep stage configured to determine whether the subject is currently in slow wave sleep; Means for controlling the means for applying sensory stimulation so as to increase the slow wave activity of the subject by applying sensory stimulation to the subject while it is determined that he is sleeping in the waves.
本開示のこれら及び他の目的、特徴及び特性、並びに動作の方法、構造の関連する要素の機能及び製造の部分と経済の組合せは、添付の図面を参照して以下の説明及び添付の特許請求の範囲を検討すると、より明らかになるであろう。図面はその全体がこの明細書の一部を形成しており、同様の参照符号は、様々な図面内の対応する部分を示す。しかしながら、図面は単に例示と説明のためであり、本開示の限定を定めるものとしては意図されていないことが明らかに理解されよう。 These and other objects, features and characteristics of the present disclosure, as well as the manner of operation, the function of related elements of the structure and the combination of manufacturing and economy, will be described in the following description and appended claims with reference to the accompanying drawings. It will become clearer if the range of is considered. The drawings form a part of this specification in their entirety, and like reference numerals designate corresponding parts in the various drawings. It should be clearly understood, however, that the drawings are for illustration and description only and are not intended to define limitations of the present disclosure.
本明細書で使用されるとき、単数形(「a」、「an」、「the」)は、文脈がそうでないことを明確に指示しない限り、複数の参照を含む。本明細書で使用されるとき、2つ以上の部分又は構成要素が「結合される」という記載は、それらの部分が接合するか、あるいは直接又は間接的に、すなわちリンクが生じる限り1つ以上の中間の部分又は構成要素を介して協働することを意味する。本明細書で使用されるとき、「直接結合される」ことは、2つの要素が互いに直接接触することを意味する。本明細書で使用されるとき、「固定して結合される」又は「固定される」ことは、2つの構成要素が、互いに対して一定の向きを保ちつつ一体となって動くように結合されることを意味する。 As used herein, the singular forms (“a”, “an”, “the”) include plural references unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, a statement that two or more parts or components are “coupled” means that one or more of the parts are joined or directly or indirectly, ie, a link occurs. It means to cooperate through an intermediate part or component. As used herein, “directly coupled” means that two elements are in direct contact with each other. As used herein, “fixedly coupled” or “fixed” refers to two components that are coupled so that they move together while maintaining a fixed orientation relative to each other. Means that.
本明細書で使用されるとき、「ユニタリ(unitary)」という用語は、構成要素が単一のピース又はユニットとして作成されることを意味する。すなわち、別個に作成されて、その後1つのユニットとして一緒に結合されるピースを含む構成要素は、「ユニタリ」の構成要素又は組織体ではない。本明細書で用いられるとき、2つ以上の部分又は構成要素が互いに「係合する(engage)」という記載は、これらの部分が、直接又は1つ以上の中間の部分若しくは構成要素を通して互いに力を与えることを意味するものとする。本明細書で用いられるとき、「数」は、1又は1より大きい整数(すなわち複数)を意味するものとする。 As used herein, the term “unitary” means that a component is created as a single piece or unit. That is, a component that includes pieces that are created separately and then joined together as a unit is not a “unitary” component or organization. As used herein, the description that two or more parts or components “engage” with each other means that these parts are in force of each other directly or through one or more intermediate parts or components. Is meant to be given. As used herein, “number” shall mean one or an integer greater than one (ie, a plurality).
本明細書で使用されるとき、方向的表現、例えばこれらに限られないが、上、下、左、右、上方、下方、前面、背面及びこれらの派生語等は、図面に示される要素の方向に関連するが、これらは請求項において明確に記載されない限り、請求項を限定するものではない。 As used herein, directional representations, such as, but not limited to, top, bottom, left, right, top, bottom, front, back and their derivatives, etc. are used for the elements shown in the drawings. Although related to direction, these do not limit the claim unless explicitly stated in the claim.
図1は、被検者12の現在の睡眠セッションを管理するよう構成されるシステム10の概略図である。一部の実施形態において、システム10は、感覚刺激装置16、センサ18、プロセッサ20、電子記憶装置22、ユーザインタフェース24及び/又は他のコンポーネントのうちの1つ以上を含み得る。システム10は、被検者12の現在の睡眠段階を、睡眠セッション中に1回以上決定するように構成される。被検者12の睡眠段階は、被検者12の心臓活動に基づいて決定される。心臓活動は、被検者12の脈拍数、被検者12の血管内の血液量の変化及び/又は他の心臓活動を含み得る。システム10は、センサ18によって生成される出力信号に基づいて感覚刺激(例えば聴覚刺激)を伝達するように構成される。センサ18によって生成される出力信号は、被検者12の脈拍数、被検者12の血液量及び/又は現在の睡眠セッション中の他の情報に関連する情報を伝達する。システム10は、睡眠中の感覚刺激の伝達が、被検者12における徐波活動を誘発及び/又は高めるように構成される。一部の実施形態において、徐波活動を高める睡眠徐波が誘発される。感覚刺激の伝達は、徐波活動に関連付けられる睡眠段階に対応するように時間調整される。
FIG. 1 is a schematic diagram of a
徐波睡眠は、脳波(EEG)によって観察され得る。図2は、睡眠グラフ200とEEG信号202を図示している。睡眠グラフ200は、被検者の睡眠セッションについて、時間206に対する睡眠段階204の変動を図示している。睡眠段階は、覚醒状態(wakefulness:W)、レム(rapid eye movement:R)及び/又はノンレム段階N1、段階N2若しくは段階N3の睡眠を含み得る。一部の実施形態において、徐波睡眠及び/又は徐波活動は、段階N3の睡眠に相当することがある。一部の実施形態において、段階N2及び/又は段階N3の睡眠が、徐波睡眠であってよく、かつ/又は徐波活動に相当してもよい。図2に示される例では、聴覚刺激208が、徐波睡眠210の期間の間の伝達のために時間調整される。一部の実施形態において、徐波は、必ずしもN3の期間全体を通して存在していなくてもよいが、例えばそのような徐波がN3の間に存在する可能性はかなり高いことがある。徐波は、例えばN2の間に(より少ない程度ではあるが)存在することもある。EEG信号は、典型的に、睡眠中に被検者によって装着されるヘッドセットを介して生成される。睡眠中に頭部にEEGモニタリングシステムを装着することは煩わしく、被検者の睡眠を妨げる。本明細書で説明されるシステムは、睡眠中にヘッドセットを装着する必要性を軽減する。
Slow wave sleep can be observed by electroencephalogram (EEG). FIG. 2 illustrates a
図1に戻ると、感覚刺激装置16は、被検者12に感覚刺激を与えるように構成される。感覚刺激装置16は、現在の睡眠セッションの前に、現在の睡眠セッション中に及び/又は他の時間に、被検者12に感覚刺激を与えるように構成される。例えば感覚刺激装置16は、現在の睡眠セッションの徐波睡眠の間に、被検者12に感覚刺激を与えるように構成されてよい。感覚刺激装置16は、現在の睡眠セッション中に被検者12に感覚刺激を与え、被検者12の徐波活動を誘発及び/又は調整するように構成されてよい。一部の実施形態において、感覚刺激装置16は、調整することが、被検者12の徐波活動を増加させること、減少させること及び/又は他の調整を含むように構成され得る。
Returning to FIG. 1, the
一部の実施形態において、感覚刺激装置16は、非侵襲の脳刺激及び/又は他の方法を通して、徐波活動を誘発及び/又は調整するように構成され得る。感覚刺激装置16は、感覚刺激を使用して非侵襲の脳刺激を通して、徐波活動を誘発及び/又は調整するように構成され得る。感覚刺激は、臭気、音響、視覚刺激、触覚、味覚及び/又は他の刺激を含む。例えば感覚刺激装置16は、被検者12の聴覚刺激を介して徐波活動を誘発及び/又は調整するように構成されてよい。感覚刺激装置16の例には、音楽プレイヤ、トーンジェネレータ、電極の集合、(体性感覚刺激としても知られる)振動刺激を伝達するユニット、大脳皮質を直接刺激するよう磁場を生成するコイル、光ジェネレータ、香りディスペンサ及び/又は他のデバイスのうちの1つ以上が含まれ得る。一部の実施形態において、感覚刺激装置16、センサ18及び/又はシステム10の他の構成要素は単一のデバイスに一体化されてよい。例えば感覚刺激装置16は、被検者12によって睡眠中に装着されるリストバンドに一体化されてよく、このリストバンドはセンサ18も含む。この例示の実施形態では、感覚刺激装置16は、振動刺激を被検者12の手首に伝達するように構成され得る。
In some embodiments,
センサ18は、現在の睡眠セッション中の被検者12の脈拍数、被検者12の血液量、被検者12の動き及び/又は被検者12の他の特性のうちの1つ以上に関連する情報を伝達する出力信号を生成するように構成される。センサ18は、センサ18により生じる不快さによって睡眠が妨げられないように、睡眠中の被検者1の快適さを維持するよう構成される。センサ18は、(図3に示される)光センサ40、(図4に示される)カメラ50、加速度計、並びに/あるいは被検者12の脈拍数、血液量、動き及び/又は他の特性を測定するように構成される他のセンサを含み得る。センサ18は、被検者12の四肢によって担持(例えば装着)されるか、被検者12からある距離を置いて配置されるように構成され、かつ/又は他の方法により構成されてよい。センサ18は、間接的に被検者の脈拍数、被検者の血液量及び/又は他の情報に関連する情報を伝達する出力信号を生成する、1つ以上のセンサを備えてもよい。センサ18は、被検者12の動き、被検者12の呼吸及び/又は被検者12の他の特性に関連する情報を伝達する出力信号を生成してもよい。例えばセンサ18は、睡眠がアクティグラフィ信号を使用して分析され得るよう、加速度計を含み得る。加速度計は、単一のデバイスとしてセンサ18に一体化されてよく、かつ/又はシステム10のスタンドアロンの構成要素となるよう構成されてもよい。一部の実施形態において、加速度計は、例えば被検者12によって装着されるブレスレット及び/又はリストバンドに一体化されてもよい。
非限定的な例として、図3は、センサ18の実施形態を図示しており、センサ18は、光センサ40を含み、被検者12の手首300に装着されるように構成される。図3に示される例では、光源(LED)42及びフォトダイオード(PD)アセンブリ44が、ケース302により収納される。光源42からの光304は、血管306内の血液により散乱及び/又は吸収される。フォトダイオードアセンブリ44は、手首300の血管306内の血液により吸収されない、光源42からの光の量を示す出力信号を生成する。
As a non-limiting example, FIG. 3 illustrates an embodiment of the
光センサ40は、被検者12の四肢によって担持されるように構成される。例えば図3は、被検者12の手首300上に装着される光センサ40を図示している。一部の実施形態において、光センサ40は、被検者12の四肢が、被検者12の腕、脚、手首、指、足首、つま先及び/又は他の四肢を含むように構成される。一部の実施形態において、光センサ40は、例えば被検者12によって装着されるブレスレット及び/又はリストバンドに組み込まれてよい。図3に示されるように、光センサ40は、光源42、フォトダイオードアセンブリ44及び/又は他の構成要素を含む。一部の実施形態において、光源42及び/又はフォトダイオードアセンブリ44は、ハウジング(例えばケース302)により収納されてよく、このようなハウジングは、被検者12の四肢に結合され、被検者12の四肢の周囲に装着される柔軟な素材のバンドにより結合され、接着物を介して被検者12の四肢に着脱可能に結合され、かつ/又は他の機構を介して被検者12の四肢によって担持され得る。一部の実施形態において、光センサ40は、被検者12の四肢に着脱可能に結合するように構成されるクランプ又は他のデバイスに統合されてよい。光センサ40は、光センサ40が睡眠セッション中に被検者12の四肢の皮膚に面した位置に留まるよう、被検者12の四肢によって担持されるように構成される。一部の実施形態において、光センサ40は、出力信号が無線で伝送されるように構成され得る。
The
光源42は、被検者12の四肢(例えば手首300)上の皮膚領域を照明するように構成される。一部の実施形態において、光源42は、発光ダイオード(LED)であってよい。LEDは、単色光を放出し得る。実施形態によっては、単色光は緑である。実施形態によっては、単色光は緑以外の色である。一部の実施形態においては、光は単色光ではない。光の少なくとも一部は、皮膚領域の血管306内の血液により錯乱及び/又は吸収され得る。フォトダイオードアセンブリ44は、皮膚領域の血管内の血液によって吸収されない、光源からの光304の量を示す出力信号を生成するように構成される。吸収されない光304の量は、脈拍数、皮膚領域の血管の血液量及び/又は被検者12の他の特性のうちの1つ以上に関連する。フォトダイオード44からの出力信号は、例えばモニタされる領域の血液量及び/又は脈拍数を示すことがある。被検者の心臓が鼓動するとき、皮膚内の血管の血液量が変化し、フォトダイオード44からの出力信号は、この変化を反映して、より多く又はより少ない吸収光を示す。
The
図4に示されるように、カメラ50は、被検者12から距離400を置いて配置され、被検者12の身体の皮膚の領域に向けられるよう構成される。一部の実施形態において、被検者12の身体の皮膚の領域は、被検者12の顔である。一部の実施形態において、カメラ50は、例えば被検者12がベッド402内で眠っている間、被検者12に向けられてよい。カメラ50は、このカメラが向けられている被検者12の身体の領域内における皮膚の色の変化に関連する出力信号を生成するように構成される。皮膚の色は、脈拍数、被検者の身体の領域の血管の血液量及び/又は被検者12の他の特性に関連する。皮膚の色の変化は、例えばモニタされる領域における血管の血液量の変化を示すことがある。一部の実施形態では、カメラ50はバイタルサインカメラであってよい。一部の実施形態では、カメラ50は、被検者12及び/又は他のユーザに関連付けられるモバイルデバイスのカメラであってよい。一部の実施形態では、カメラ50は、赤外光を用いて、皮膚の色の変化に関連する出力信号を生成してよい。赤外光を使用することにより、睡眠セッション中にユーザが起きる可能性が低減され得る。一部の実施形態において、赤外光源はベッドの隣に置かれ、この赤外光源は、ユーザの身体を照明し、カメラによって受け取られる信号を強化することができる。一部の実施形態において、システム10は、カメラ50からの出力信号を、無線で及び/又は有線により伝送するよう構成されてよい。
As shown in FIG. 4, the
図1に戻ると、センサ18はここでは、被検者12の四肢によって担持される位置で示され、あるいは被検者12から少し離れて配置されるが、これは限定するよう意図されていない。センサ18は、複数の位置に配置される異なるタイプのセンサ(例えば光センサ、カメラセンサ)のうちの1つ以上を含んでよい。例えば複数のセンサ18を被検者12の複数の手足(limb)に配置してよい。光センサを被検者12の四肢に配置してよく、カメラを被検者12から少し離して配置してよい。複数のカメラが、被検者12から幾つかの距離に配置されてもよい。
Returning to FIG. 1, the
プロセッサ20は、システム10内の情報処理能力を提供するように構成される。したがって、プロセッサ20は、デジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するように設計されるデジタル回路、情報を処理するように設計されるアナログ回路、状態マシン及び/又は情報を電子的に処理するための他の機構のうちの1つ以上を備えることがある。プロセッサ20は、図1では単一のエンティティとして示されているが、これは単に例示の目的のためである。実施形態によっては、プロセッサ20は複数の処理ユニットを備えてよい。これらの複数の処理ユニットが、物理的に同じデバイス(例えば感覚刺激装置16)内に配置されてよく、あるいはプロセッサ20は、協調して動作する複数のデバイスの処理機能を表してもよい。
The
図1に示されるように、プロセッサ20は、1つ以上のコンピュータプログラムモジュールを実行するように構成される。1つ以上のコンピュータプログラムモジュールは、パラメータモジュール30、睡眠段階モジュール32、制御モジュール34及び/又は他のモジュールのうちの1つ以上を備え得る。プロセッサ20は、ソフトウェア;ハードウェア;ファームウェア;ソフトウェア、ハードウェア及び/又はファームウェアの何らかの組合せ;並びに/あるいはプロセッサ20上で処理能力を構成するための他の機構により、モジュール30、32及び/又は34を実行するように構成され得る。
As shown in FIG. 1, the
モジュール30、32及び34は、図1では単一の処理ユニット内に共同配置されているように図示されているが、プロセッサ20が複数の処理ユニットを備える実施形態では、モジュール30、32及び/又は34のうちの1つ以上を、他のモジュールとはリモートに配置してもよいことを認識されたい。モジュール30、32及び/又は34のうちのいずれかが、説明されるものよりも多くの機能又は少ない機能を提供してよいので、以下で説明される異なるモジュール30、32及び/又は34によって提供される機能の説明は例示のためであり、限定であるように意図されない。例えばモジュール30、32及び/又は34のうちの1つ以上が省略されてもよく、その機能の一部又は全てが他のモジュール30、32及び/又は34によって提供されてもよい。別の例として、プロセッサ20は、モジュール30、32及び/又は34のうちの1つに属する機能の一部又は全てを実施し得る1つ以上の追加のモジュールを実行するように構成されてもよい。
Although the
パラメータモジュール30は、センサ18からの出力信号に基づいて、1つ以上の心臓活動パラメータを決定するように構成される。1つ以上の心臓活動パラメータは、脈拍数メトリック、血液量メトリック及び/又は他のパラメータを含む。脈拍数メトリックは、心拍変動(HRV:heart rate variability)及び/又は他の脈拍数メトリックに関連し得る。心拍変動は、鼓動の間の時間間隔の変動として定義される。血液量メトリックは、例えば約0.04〜0.30Hz範囲の血液量の低周波変化及び/又は他の血液量メトリックに関連し得る。脈拍数メトリック、血液量メトリック及び/又は他のパラメータは、現在の睡眠セッションの間の被検者12の現在の睡眠段階に関連し得る。一部の実施形態において、パラメータモジュール30は、脈拍数メトリック、血液量メトリック及び/又は他のパラメータを、センサ18の出力信号から直接決定するように構成され得る。一部の実施形態において、パラメータモジュール30は、脈拍数メトリック及び/又は血液量メトリックを、以前に決定したパラメータから決定するように構成される。例えばパラメータモジュール30は、センサ18からの出力信号に基づいて、皮膚の領域の血液量の変化を決定するように構成され得る。パラメータモジュール30は、周波数、振幅及び/又は皮膚の領域の血液量における経時的な変化の他の特徴に基づいて、脈拍数を決定してよい。別の例として、パラメータモジュール30は、センサ18からの出力信号に基づいて、被検者12の皮膚の領域の色の変化を決定するように構成され得る。パラメータモジュール30は、周波数、色及び/又は皮膚特性の経時的な変化の他の特徴に基づいて、脈拍数を決定してよい。一部の実施形態において、パラメータモジュール30は、センサ18の出力信号に基づいて、被検者12の覚醒状態のレベルを示す覚醒メトリックを決定するように構成される。覚醒メトリックは、例えば被検者12の動きに基づいて決定され得る。被検者12の動きは、センサ18からの心臓信号における高周波のノイズ、カメラ50を介して決定される被検者12の動き、加速度計を介して決定される被検者12の動き及び/又は他の情報に基づいて決定され得る。
The
図5は、(図1に示される)センサ18からの出力信号500の例を図示している。出力信号500の特性(例えば周波数、振幅、ベースライン変動、ピーク間の時間間隔等)を、(図1に示される)パラメータモジュール30により使用して、現在の睡眠セッション中の1つ以上の心臓活動パラメータ及び/又は他の情報を決定してよい。出力信号500は、例えば(図3に示される)光センサ40、(図4に示される)カメラ50及び/又は他のセンサによって生成される血液量の変化を表す信号を例示し得る。出力信号500の信号強度502は、時間504とともに変動する。信号500のピーク506は、この例ではほぼ毎秒現れており、被検者(例えば被検者12)の鼓動を表す。パラメータモジュール30は、例えばピーク506に基づいて、心拍変動を決定してよい。
FIG. 5 illustrates an example of an
図1に戻ると、睡眠段階モジュール32は、決定された心臓活動パラメータ、センサ18からの出力信号及び/又は他の情報に基づいて、被検者12の現在の睡眠段階を決定するように構成される。上述のように、被検者12の現在の睡眠段階は、覚醒状態、レム(REM)睡眠、段階N1、段階N2及び/又は段階N3の睡眠のうちの1つ以上に対応し得る。睡眠段階モジュール32は、被検者12が現在、徐波睡眠中であるかどうかを判断するように構成される。一部の実施形態では、徐波睡眠及び/又は徐波活動は、段階3の睡眠に対応することがある。一部の実施形態では、段階N2及び/又は段階N3の睡眠は、徐波睡眠であるか、かつ/又は徐波活動に対応することがある。
Returning to FIG. 1, the
一部の実施形態において、睡眠段階モジュール32は、脈拍数メトリック(例えば心拍変動)に基づいて、被検者の現在の睡眠段階を決定するように構成される。例えば被検者がより深い睡眠の段階に進んで行くにつれ、被検者の脈拍数及び/又は脈拍数メトリックは、対応する減少を示すことがある。睡眠段階モジュール32は、脈拍数メトリックの減少に基づいて現在の睡眠段階を決定するように構成され得る。
In some embodiments,
一部の実施形態において、睡眠段階モジュール32は、血液量メトリックに基づいて、被検者の現在の睡眠段階を決定するように構成される。例えば血液量における低周波の変化(例えば約0.04〜0.30Hz)は、被検者12における副交感神経系の活動に関連する。副交感神経系は、身体が安静なときに起こる活動を調整することに関与する。睡眠中の副交感神経系の挙動は、覚醒状態中の副交感神経系の挙動とは異なる。なぜなら、睡眠中の意識レベルは、脳内で進行中のプロセスにあまり干渉しないからである。低周波振動の強さが段階N3の睡眠の間に最も低くなるように、睡眠中の低周波振動は、起きている状態と比べて強さが減少する。睡眠段階モジュール32は、低周波振動の強さの減少に基づいて、現在の睡眠段階を決定するように構成され得る。
In some embodiments,
例えば図5は、被検者(例えば被検者12)の脈拍数に対応する、約1Hzの周波数での出力信号500の強度の高周波ピーク506とピーク506の間の振動を図示している。ピーク510によって示される0.04〜0.3Hzの範囲の低周波振動が、高周波振動に重畳される(図5には後続ピーク510は示されていない)。低周波振動は、副交感神経系の活動に関連する。睡眠段階モジュール32(図1)は、個々の睡眠段階の低周波振動の強さの違いに少なくとも部分的に基づいて、被検者が現在、徐波睡眠中であるかどうかを決定してもよい。
For example, FIG. 5 illustrates the vibration between the
図6Aは、被検者についてのEEG600と血液量メトリック602から(例えば0.04〜0.30Hz範囲の光センサ40の出力信号に基づいて)決定される睡眠段階の間の比較を図示している。EEG600から決定される経時的な睡眠段階の変動604及び経時的な血液量メトリックの変動606は、一般に互いに相関する。経時的な睡眠段階の変動604と経時的な血液量メトリック606の一般的相関性は、血液量の低周波振動が被検者の睡眠段階に関連することを示すので、(図1に示される)睡眠段階モジュール32は、決定された血液量メトリック及び/又はセンサ18からの出力信号に基づいて、被検者12の現在の睡眠段階を決定し得る。
FIG. 6A illustrates a comparison between sleep stages determined from
同様に、図6Bは、(図1に示される)睡眠段階モジュール32が、決定される脈拍数変動に基づいて被検者12の現在の睡眠段階を決定し得るように、経時的な心拍変動(脈拍数メトリック)620が経時的な睡眠段階変動630に一般的に相関する様子を図示する。経時的な心拍変動620は、パラメータモジュール30によって決定され得る。経時的な睡眠段階変動630は、EEGを介して、例えばECG信号によって伝達される心拍変動情報を使用することにより決定され得る。
Similarly, FIG. 6B illustrates heart rate variability over time so that sleep stage module 32 (shown in FIG. 1) can determine the current sleep stage of subject 12 based on the determined pulse rate variability. FIG. 6 illustrates how the (pulse rate metric) 620 generally correlates with the
制御モジュール34は、被検者が徐波睡眠中(例えば段階N3)であると決定された間、感覚刺激を被検者に与えて被検者の徐波活動を誘発及び/又は調整するように、1つ以上の感覚刺激装置を制御するよう構成される。一部の実施形態において、徐波活動を調整することは、徐波活動を増進することを含んでよい。一部の実施形態において、1つ以上の感覚刺激装置は、感覚刺激を被検者に与えて睡眠徐波を誘発するように制御される。一部の実施形態において、誘発された睡眠徐波の発現は、徐波活動を介して測定され得る。
The
一部の実施形態において、制御モジュール34は、感覚刺激の伝達のタイミングを決定し得る。一部の実施形態において、感覚刺激の伝達のタイミングは、被検者12が現在、徐波睡眠中であるという決定に対応してよい。例えば制御モジュール34は、睡眠段階モジュール32により、被検者12が現在睡眠段階N3にあることが決定された所定の時間の後に聴覚刺激が被検者12に伝達されるように、感覚刺激のタイミングを決定するよう構成されてよい。制御モジュール34は、決定されたタイミングが、徐波活動に関連付けられる睡眠段階に対応するように、感覚刺激のタイミングを決定するよう構成されてよい。なぜなら、その特定の睡眠段階の間の徐波誘発及び/又は調整の可能性は、他の睡眠段階よりも比較的高く、ユーザが感覚刺激により及び/又は他の理由で起きる可能性がより少ないためである。一部の実施形態では、制御モジュール34は、パラメータモジュール30により決定された覚醒メトリックが、被検者12が起きていることを示すことに応答して、被検者12に感覚刺激を与えることを停止するように、感覚刺激装置16を制御するよう構成される。
In some embodiments, the
一部の実施形態において、制御モジュール34は、現在の睡眠セッション中に、被検者12の徐波活動を調整するように、感覚刺激装置16を制御するよう構成され得る。現在の睡眠セッション中に被検者12が眠っている間に被検者12の徐波活動を調整することは、睡眠中に、被検者12の徐波活動を増加及び/又は減少させるように感覚刺激装置16を制御することを含んでもよい。一部の実施形態において、制御モジュール34は、感覚刺激が被検者12を起こさないように、現在の睡眠セッション中に感覚刺激を与えるように感覚刺激装置16を制御し得る。例えば制御モジュール34は、低い強度レベルで感覚刺激を与えるように感覚刺激装置16を制御し得る。
In some embodiments, the
一部の実施形態において、制御モジュール34は、被検者12の現在の睡眠セッションに関連する情報を、電子記憶装置22に格納させることがある。現在の睡眠セッションに関連する情報は、睡眠圧(sleep pressure)、徐波活動の誘発及び/又は調整に関連する情報、刺激の強度レベル、睡眠段階、タイミング情報、1つ以上の心臓活動パラメータに関連する情報及び/又は他の情報を含んでよい。
In some embodiments, the
電子記憶装置22は、情報を電子的に格納する電子記憶媒体を備える。電子記憶装置22の電子記憶媒体は、システム10に一体的に(すなわち、実質的に取外し不可能に)提供されるシステムストレージ、及び/又は、例えばポート(例えばUSBポート、ファイヤワイヤ(登録商標)ポート等)若しくはドライブ(例えばディスクドライブ等)を介してシステム10に取外し可能に接続することができる取外し可能ストレージの一方若しくは双方を備えてよい。電子記憶装置22は、光学的に読取可能な記憶媒体(例えば光ディスク等)、磁気的に読取可能な記憶媒体(例えば磁気テープ、磁気ハードドライブ、フロッピー(登録商標)ディスク等)、電荷ベースの記憶媒体(例えばEPROM、RAM等)、半導体記憶媒体(例えばフラッシュドライブ等)及び/又は他の電子的に読取可能な記憶媒体のうちの1つ以上を備えてよい。電子記憶装置22は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ20によって決定される情報、被検者12から受け取った情報及び/又はシステム10が正しく機能できるようにする他の情報を格納してよい。電子記憶装置22は、(全体又は一部として)システム10内の別個のコンポーネントとしてよく、あるいは電子記憶装置22は、(全体又は一部として)システム10の1つ以上の他の構成要素(例えばプロセッサ20)に一体的に提供され得る。
The
ユーザインタフェース24は、システム10と、被検者12及び/又は他のユーザとの間のインタフェースを提供するように構成され、このインタフェースを通して、被検者12及び/又は他のユーザは、システム10に情報を提供し、システム10から情報を受け取ってよい。これは、データ、キュー、結果及び/又は命令、そしてまとめて「情報」と呼ばれる任意の他の通信可能なアイテムを、ユーザ(例えば被検者12)と、感覚刺激装置16、センサ18、プロセッサ20及び/又はシステム10の他のコンポーネントのうちの1つ以上との間で通信することを可能にする。例えば心臓活動パラメータが、ユーザインタフェース24を介して介護者に表示されてよい。別の例として、ユーザインタフェース24は、センサ18の構成情報の入力及び/又は選択を受け取るように構成されてよい。構成情報は、ユーザが、センサ18の動作及び/又はシステム10の他の態様をカスタマイズすることを可能にする。
The
ユーザインタフェース24内への包含に適したインタフェースデバイスの例には、キーパッド、ボタン、スイッチ、キーボード、ノブ、レバー、ディスプレイ画面、タッチ画面、スピーカ、マイクロフォン、インジケータ光、可聴アラーム、プリンタ、知覚フィードバックデバイス及び/又は他のインタフェースデバイスがある。一部の実施形態において、ユーザインタフェース24は、複数の別個のインタフェースを備える。一部の実施形態において、ユーザインタフェース24は、感覚刺激装置16に一体的に提供される少なくとも1つのインタフェース、感覚刺激装置16及び/又はシステム10の他のコンポーネントを備える。一部の実施形態において、ユーザインタフェース24は、例えばカメラを含んでよい。
Examples of interface devices suitable for inclusion in the
理解されるように、ハードワイヤード又は無線の他の通信技術も、本開示ではユーザインタフェース24として考慮される。例えば本開示は、ユーザインタフェース24が、電子記憶装置22によって提供される取外し可能なストレージインタフェースに統合され得ることを考慮する。この例では、ユーザがシステム10の実装をカスタマイズするのを可能にする情報が、取外し可能ストレージ(例えばスマートカード、フラッシュドライブ、取外し可能ディスク等)からシステム10へとロードされ得る。ユーザインタフェース24としてシステム10で使用するのに適合される他の例示の入力デバイス及び技術には、これらに限られないが、RS−232ポート、RFリンク、IRリンク、(電話、ケーブル又は他の)モデムがある。簡単に言うと、本開示により、システム10に情報を通信するための任意の技術が、ユーザインタフェース24として考慮される。
As will be appreciated, other hardwired or wireless communication technologies are also contemplated as the
図7は、管理システムにより被検者の現在の睡眠セッションを管理するための方法700を示す。システムは、1つ以上の感覚刺激装置と、1つ以上のセンサと、コンピュータプログラムモジュールを実行するように構成される1つ以上のプロセッサとを備える。コンピュータプログラムモジュールは、パラメータモジュール、睡眠段階モジュール及び制御モジュールを備える。以下に提示される方法700の動作は、例示であるように意図される。一部の実施形態において、方法700は、説明されない1つ以上の追加の動作を用いて、かつ/又は検討される動作の1つ以上を用いずに実施されてよい。加えて、図7に図示され、以下で説明される方法700の動作の順序は限定するようには意図されていない。 FIG. 7 shows a method 700 for managing a subject's current sleep session by a management system. The system comprises one or more sensory stimulators, one or more sensors, and one or more processors configured to execute computer program modules. The computer program module includes a parameter module, a sleep stage module, and a control module. The operations of method 700 presented below are intended to be exemplary. In some embodiments, method 700 may be performed with one or more additional operations not described and / or without one or more of the operations discussed. In addition, the order of operations of the method 700 illustrated in FIG. 7 and described below is not intended to be limiting.
一部の実施形態において、方法700は、1つ以上の処理デバイス(例えばデジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するように設計されるデジタル回路、情報を処理するように設計されるアナログ回路、状態マシン及び/又は情報を電子的に処理する他の機構)において実装され得る。1つ以上の処理デバイスは、電子記憶媒体上に電子的に格納される命令に応答して、方法700の動作の一部又は全てを実行する1つ以上のデバイスを含んでよい。1つ以上の処理デバイスは、方法700の動作のうちの1つ以上の実行のために特別に設計されるハードウェア、ファームウェア及び/又はソフトウェアを通して構成される、1つ以上の電子デバイスを含んでよい。 In some embodiments, the method 700 includes one or more processing devices (eg, a digital processor, an analog processor, a digital circuit designed to process information, an analog circuit designed to process information, a state Machine and / or other mechanisms for electronic processing of information). One or more processing devices may include one or more devices that perform some or all of the operations of method 700 in response to instructions stored electronically on an electronic storage medium. The one or more processing devices include one or more electronic devices configured through hardware, firmware and / or software specifically designed for performing one or more of the operations of the method 700. Good.
動作702において、被検者の脈拍数、被検者の血液量及び/又は他の情報のうちの1つ以上に関連する情報を伝達する出力信号が、現在の睡眠セッション中に生成される。一部の実施形態において、動作702は、(図1に示され、本明細書で説明される)センサ18と同じ又は同様の1つ以上のセンサによって実行される。
In
動作704において、1つ以上の心臓活動パラメータが、出力信号に基づいて決定される。1つ以上の心臓活動パラメータは、脈拍数メトリック、血液量メトリック及び/又は他のパラメータのうちの1つ以上を含む。脈拍数メトリック及び血液量メトリックは、現在の睡眠セッション中の被検者の現在の睡眠段階に関連する。一部の実施形態において、動作704は、(図1に示され、本明細書で説明される)パラメータモジュール30と同じ又は同様のパラメータモジュールによって実行される。
In
動作706において、被検者の現在の睡眠段階が、決定されたパラメータに基づいて決定される。一部の実施形態において、動作706は、(図1に示され、本明細書で説明される)睡眠段階モジュール32と同じ又は同様の睡眠段階モジュールによって実行される。
In
動作708において、被検者が現在、徐波睡眠中であるかどうかが判断される。一部の実施形態において、動作708は、(図1に示され、本明細書で説明される)睡眠段階モジュール32と同じ又は同様の睡眠段階モジュールによって実行される。
In
動作710において、1つ以上の感覚刺激装置は、被検者が徐波睡眠中であると決定された間に、被検者に感覚刺激を与えて被検者の徐波活動を誘発するように制御される。一部の実施形態において、動作710は、(図1に示され、本明細書で説明される)制御モジュール34と同じ又は同様の1つ以上の制御モジュールによって実行される。
In
特許請求の範囲において、括弧内に記載されるいずれの参照符号も、請求項を限定するものとして解釈されるべきでない。「備える」又は「含む」という用語は、請求項内に列挙されるもの以外の要素又はステップの存在を除外しない。幾つかの手段を列挙するデバイスの請求項において、これらの手段の幾つかを1つで、ハードウェアの同じアイテムにより具現化してもよい。要素に先行する「ある(a、an)」という用語は、そのような要素の複数の存在を除外しない。幾つかの手段を列挙する任意のデバイスの請求項において、これらの手段の幾つかを1つで、ハードウェアの同じアイテムにより具現化してもよい。特定の要素が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの要素を組み合わせて使用することができないことを示唆するものではない。 In the claims, any reference signs placed between parentheses shall not be construed as limiting the claim. The terms “comprising” or “including” do not exclude the presence of elements or steps other than those listed in a claim. In the device claim enumerating several means, several of these means may be embodied by one and the same item of hardware. The term “a,” preceding an element does not exclude the presence of a plurality of such elements. In any device claim enumerating several means, several of these means may be embodied by one and the same item of hardware. The mere fact that certain elements are recited in mutually different dependent claims does not indicate that these elements cannot be used in combination.
上記で提示された説明は、現在最も実践的で好ましい実施形態であると考えられるものに基づいて、例示の目的で詳細を提供しているが、そのような詳細は単にそのような目的のためだけのものであり、本開示は、明示的に開示される実施形態に限定されず、反対に、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内にある修正及び等価な構成を網羅するように意図されることが理解されよう。例えば理解されるように、本開示は、可能な限り、任意の実施形態の1つ以上の特徴を任意の他の実施形態の1つ以上の特徴と組み合わせることができることを考慮する。 While the description presented above provides details for purposes of illustration based on what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, such details are merely for such purposes. The disclosure is not limited to the explicitly disclosed embodiments, but on the contrary is intended to cover modifications and equivalent arrangements that fall within the spirit and scope of the appended claims. It will be understood that For example, as will be appreciated, the present disclosure contemplates that, where possible, one or more features of any embodiment can be combined with one or more features of any other embodiment.
Claims (18)
前記被検者に感覚刺激を与えるように構成される、1つ以上の感覚刺激装置と;
前記現在の睡眠セッション中の前記被検者の脈拍数又は血液量のうちの1つ以上に関連する情報を伝達する出力信号を生成するよう構成される、1つ以上のセンサと;
コンピュータプログラムモジュールを実行するよう構成される、1つ以上のプロセッサと;
を備え、前記コンピュータプログラムモジュールが:
前記出力信号に基づいて1つ以上の心臓活動パラメータを決定するように構成されるパラメータモジュールであって、前記1つ以上の心臓活動パラメータは、脈拍数メトリック又は血液量メトリックのうちの1つ以上を含み、前記脈拍数メトリック及び前記血液量メトリックが、前記現在の睡眠セッション中の前記被検者の現在の睡眠段階に関連する、パラメータモジュールと;
前記決定されたパラメータに基づいて前記被検者の前記現在の睡眠段階を決定するように構成される睡眠段階モジュールであって、前記被検者が現在徐波睡眠中であるかどうかを判断するように構成される睡眠段階モジュールと;
前記被検者が徐波睡眠中であると判断された間に、前記感覚刺激を与えて前記被検者の徐波活動を高めるように、前記1つ以上の感覚刺激装置を制御するよう構成される制御モジュールと;
を含む、システム。 A system configured to manage a subject's current sleep session, the system comprising:
One or more sensory stimulation devices configured to provide sensory stimulation to the subject;
One or more sensors configured to generate an output signal conveying information related to one or more of the subject's pulse rate or blood volume during the current sleep session;
One or more processors configured to execute computer program modules;
The computer program module comprises:
A parameter module configured to determine one or more cardiac activity parameters based on the output signal, wherein the one or more cardiac activity parameters are one or more of a pulse rate metric or a blood volume metric. A parameter module, wherein the pulse rate metric and the blood volume metric are related to the current sleep stage of the subject during the current sleep session;
A sleep stage module configured to determine the current sleep stage of the subject based on the determined parameters, and determines whether the subject is currently in slow wave sleep A sleep stage module configured to:
The one or more sensory stimulation devices are configured to control the one or more sensory stimulation devices to increase the slow wave activity of the subject by applying the sensory stimulation while the subject is determined to be in slow wave sleep. A control module to be
Including the system.
前記被検者の四肢上の皮膚の領域を照明するように構成される光源であって、光の少なくとも一部が、前記皮膚の領域の血管内の血液によって吸収される、光源と;
前記皮膚の領域内の前記血管内の前記血液によって吸収されない、前記光源からの光の量を示す出力信号を生成するように構成されるフォトダイオードアセンブリであって、前記吸収されない光の量は、前記脈拍数又は前記皮膚の領域内の前記血管の前記血液量のうちの1つ以上に関連する、フォトダイオードアセンブリと;
を含む、請求項1に記載のシステム。 The one or more sensors include an optical sensor configured to be carried by the subject's limb, the optical sensor comprising:
A light source configured to illuminate an area of skin on the limb of the subject, wherein at least a portion of the light is absorbed by blood in blood vessels in the skin area;
A photodiode assembly configured to generate an output signal indicative of an amount of light from the light source that is not absorbed by the blood in the blood vessel in the region of the skin, wherein the amount of unabsorbed light is: A photodiode assembly associated with one or more of the pulse rate or the blood volume of the blood vessel in the region of the skin;
The system of claim 1, comprising:
請求項2に記載のシステム。 The optical sensor is configured such that the limb of the subject includes the subject's arms, legs, wrists, fingers, ankles or toes.
The system according to claim 2.
請求項1に記載のシステム。 The one or more sensors include a camera positioned at a distance from the subject and directed toward a region of the subject's body, the camera comprising the body of the subject Generating an output signal associated with a change in skin color in a region of the subject, wherein the skin color is one of the pulse rate or a blood volume of blood vessels in the body region of the subject. Related to the above,
The system of claim 1.
請求項1に記載のシステム。 The sleep stage module is configured such that slow wave sleep corresponds to sleep stage N3;
The system of claim 1.
前記パラメータモジュールは、前記出力信号に基づいて覚醒メトリックを決定するように更に構成され、
前記被検者が起きていることを前記覚醒メトリックが示していることに応答して、前記制御モジュールは、前記感覚刺激を前記被検者に与えることを停止するように前記1つ以上の感覚刺激装置を制御するよう構成される、
請求項1に記載のシステム。 The one or more sensors are further configured to generate an output signal that conveys information related to the subject's arousal, wherein the arousal is related to the subject's arousal state;
The parameter module is further configured to determine a wakefulness metric based on the output signal;
In response to the awake metric indicating that the subject is waking up, the control module causes the one or more sensations to stop applying the sensory stimulus to the subject. Configured to control the stimulator,
The system of claim 1.
前記1つ以上のセンサを用いて、前記現在の睡眠セッション中の前記被検者の脈拍数又は血液量のうちの1つ以上に関連する情報を伝達する出力信号を生成するステップと;
前記パラメータモジュールを用いて、前記出力信号に基づいて1つ以上の心臓活動パラメータを決定するステップであって、前記1つ以上の心臓活動パラメータが、脈拍数メトリック又は血液量メトリックのうちの1つ以上を含み、前記脈拍数メトリック及び前記血液量メトリックが、前記現在の睡眠セッション中の前記被検者の現在の睡眠段階に関連する、ステップと;
前記睡眠段階モジュールを用いて、前記決定されたパラメータに基づいて前記被検者の前記現在の睡眠段階を決定するステップと;
前記睡眠段階モジュールを用いて、前記被検者が現在徐波睡眠中であるかどうかを判断するステップと;
前記被検者が徐波睡眠中であると判断された間に、前記制御モジュールを用いて、前記被検者に感覚刺激を与えて前記被検者の徐波活動を誘発するように、前記1つ以上の感覚刺激装置を制御するステップと;
を含む、方法。 A method for managing a subject's current sleep session using a management system, wherein the system executes one or more sensory stimulators, one or more sensors, and a computer program module. One or more processors configured, the computer program module comprising a parameter module, a sleep stage module, and a control module, the method comprising:
Using the one or more sensors to generate an output signal conveying information related to one or more of the subject's pulse rate or blood volume during the current sleep session;
Determining one or more cardiac activity parameters based on the output signal using the parameter module, wherein the one or more cardiac activity parameters are one of a pulse rate metric or a blood volume metric. Including the above, wherein the pulse rate metric and the blood volume metric are related to the current sleep phase of the subject during the current sleep session;
Using the sleep stage module to determine the current sleep stage of the subject based on the determined parameters;
Using the sleep stage module to determine whether the subject is currently in slow wave sleep;
While the subject is determined to be in slow wave sleep, the control module is used to provide sensory stimulation to the subject to induce slow wave activity of the subject. Controlling one or more sensory stimulators;
Including a method.
前記光源を用いて、前記被検者の四肢上の皮膚の領域を照明するステップであって、光の少なくとも一部が、前記皮膚の領域の血管内の血液によって吸収される、ステップと;
前記フォトダイオードアセンブリを用いて、前記皮膚の領域内の前記血管内の前記血液によって吸収されない、前記光源からの光の量を示す出力信号を生成するステップであって、前記吸収されない光の量は、前記脈拍数又は前記皮膚の領域内の前記血管の前記血液量のうちの1つ以上に関連する、ステップと;
を更に含む、請求項7に記載の方法。 The one or more sensors include a light sensor configured to be carried by the subject's limb, the light sensor including a light source and a photodiode assembly, the method comprising:
Illuminating a region of skin on the limb of the subject using the light source, wherein at least a portion of the light is absorbed by blood in blood vessels in the region of the skin;
Using the photodiode assembly to generate an output signal indicative of the amount of light from the light source that is not absorbed by the blood in the blood vessel in the region of the skin, wherein the amount of unabsorbed light is Related to one or more of the pulse rate or the blood volume of the blood vessel in the region of the skin;
The method of claim 7, further comprising:
請求項8に記載の方法。 The extremities of the subject include the subject's arms, legs, wrists, fingers, ankles or toes;
The method of claim 8.
請求項7に記載の方法。 The one or more sensors include a camera positioned at a distance from the subject and oriented toward a region of the subject's body, the method using the camera, Generating an output signal associated with a change in skin color in the body region of the subject, wherein the skin color is determined by the pulse rate or vascular blood in the body region of the subject. Related to one or more of the quantities,
The method of claim 7.
請求項7に記載の方法。 Slow wave sleep corresponds to sleep stage N3,
The method of claim 7.
前記出力信号に基づいて覚醒メトリックを決定するステップと、
前記被検者が起きていることを前記覚醒メトリックが示していることに応答して、前記感覚刺激を前記被検者に与えることを停止するように前記1つ以上の感覚刺激装置を制御するステップと、
を更に備える、請求項7に記載の方法。 Generating an output signal conveying information related to the subject's arousal, wherein the arousal is related to the subject's arousal state; and
Determining a wakefulness metric based on the output signal;
In response to the awake metric indicating that the subject is awake, controlling the one or more sensory stimulation devices to stop providing the sensory stimulus to the subject Steps,
The method of claim 7, further comprising:
前記被検者に感覚刺激を与える手段と;
前記現在の睡眠セッション中の前記被検者の脈拍数又は血液量のうちの1つ以上に関連する情報を伝達する出力信号を生成する手段と;
コンピュータプログラムモジュールを実行する手段と;
を備え、前記コンピュータプログラムモジュールが:
前記出力信号に基づいて1つ以上の心臓活動パラメータを決定する手段であって、前記1つ以上の心臓活動パラメータが脈拍数メトリック又は血液量メトリックのうちの1つ以上を含み、前記脈拍数メトリック及び前記血液量メトリックが前記現在の睡眠セッション中の前記被検者の現在の睡眠段階に関連する、1つ以上の心臓活動パラメータを決定する手段と;
前記決定されたパラメータに基づいて前記被検者の前記現在の睡眠段階を決定する手段であって、前記被検者が現在徐波睡眠中であるかどうかを判断するように構成される、前記現在の睡眠段階を決定する手段と;
前記被検者が徐波睡眠中であると判断された間に、前記被検者に前記感覚刺激を与えて前記被検者の徐波活動を誘発するように、前記の感覚刺激を与える手段を制御する手段と;
を備える、システム。 A system configured to manage a subject's current sleep session, the system comprising:
Means for applying sensory stimulation to the subject;
Means for generating an output signal conveying information related to one or more of the subject's pulse rate or blood volume during the current sleep session;
Means for executing a computer program module;
The computer program module comprises:
Means for determining one or more cardiac activity parameters based on the output signal, wherein the one or more cardiac activity parameters include one or more of a pulse rate metric or a blood volume metric, And means for determining one or more cardiac activity parameters, wherein the blood volume metric relates to the subject's current sleep stage during the current sleep session;
Means for determining the current sleep stage of the subject based on the determined parameter, wherein the means is configured to determine whether the subject is currently in slow wave sleep A means of determining the current sleep stage;
Means for applying the sensory stimulus so as to induce the subject's slow wave activity by applying the sensory stimulus to the subject while the subject is determined to be in slow wave sleep Means for controlling
A system comprising:
前記被検者の四肢上の皮膚の領域を照明する手段であって、光の少なくとも一部が、前記皮膚の領域の血管内の血液によって吸収される、照明する手段と;
前記皮膚の領域内の前記血管内の前記血液によって吸収されない、前記照明する手段からの光の量を示す出力信号を生成する手段であって、前記吸収されない光の量は、前記脈拍数又は前記皮膚の領域内の前記血管の前記血液量のうちの1つ以上に関連する、手段と;
を含む、請求項13に記載のシステム。 The means for generating the output signal includes light sensing means configured to be carried by the limb of the subject, the light sensing means comprising:
Means for illuminating a region of skin on the limb of the subject, wherein at least a portion of the light is absorbed by blood in blood vessels in the region of the skin;
Means for generating an output signal indicating the amount of light from the illuminating means that is not absorbed by the blood in the blood vessel in the region of the skin, the amount of unabsorbed light being the pulse rate or the Means associated with one or more of the blood volumes of the blood vessels in a region of skin;
14. The system of claim 13, comprising:
請求項14に記載のシステム。 The light sensing means is configured such that the extremities of the subject include the subject's arms, legs, wrists, fingers, ankles or toes.
The system according to claim 14.
請求項13に記載のシステム。 The means for generating the output signal includes means for generating an output signal associated with a change in skin color in a region of the subject's body, the skin color being determined by the pulse rate or the subject's Means for generating an output signal related to one or more of the blood volume of blood vessels in the region of the body and related to a change in the color of the skin is located at a distance from the subject; and Directed toward an area of the subject's body,
The system of claim 13.
請求項13に記載のシステム。 The means for determining the current sleep stage is configured such that slow wave sleep corresponds to sleep stage N3;
The system of claim 13.
前記1つ以上の心臓活動パラメータを決定する手段は、前記出力信号に基づいて覚醒メトリックを決定するように更に構成され、
前記被検者が起きていることを前記覚醒メトリックが示していることに応答して、前記の感覚刺激を与える手段を制御する手段は、前記感覚刺激を前記被検者に与えることを停止するように、前記の感覚刺激を与える手段を制御するよう構成される、
請求項13に記載のシステム。 The means for generating the output signal is further configured to generate an output signal that conveys information related to the subject's alertness, wherein the alertness is associated with the subject's alertness state,
The means for determining the one or more cardiac activity parameters is further configured to determine a wakefulness metric based on the output signal;
In response to the awake metric indicating that the subject is awake, the means for controlling the means for applying the sensory stimulus stops providing the sensory stimulus to the subject. Configured to control the means for providing said sensory stimulus,
The system of claim 13.
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